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【科技日報】蠍子、蜘蛛的老祖宗,竟然是個“大眼萌”

2019-10-08 科技日报 张晔
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  拇指大小的它,长着一双“萌萌的”大眼睛,看起来像一只皮皮虾,但它却是一只来自5亿年前的凶猛捕食动物。近日,《自然》杂志发表了一项中國科學院南京地质古生物研究所的新发现,研究人员在寒武纪中期布尔吉斯页岩动物群中发现了一种莫里森虫新物种,代表了目前已知最古老的螯肢类节肢动物。

  發現已知最古老的螯肢動物

  5億年前,加拿大布爾吉斯一片汪洋,只有拇指大小的莫裏森蟲,靜靜等待,一旦有小幼蟲、蠕蟲遊過,它就伺機而動,用鉗子快速抓住,送進嘴巴……

  一個世紀前,莫裏森蟲由美國古生物學家查理斯·沃科特發現于加拿大的布爾吉斯頁岩,但當時只有外骨骼被發現,限制了科學家對它的進一步研究。

  一个世纪后,来自中國科學院南京地质古生物研究所朱茂炎课题组的法国籍博士后塞德里克·阿里亚,与加拿大安大略皇家博物馆同行合作,采用了布尔吉斯页岩新化石点“大理石谷”的标本,对莫里森虫深入研究,这一次他们有了惊人的新发现。

  此次發現的新種莫裏森蟲,體長約2.5厘米。盡管只有拇指大小,但是其標本保存了更精確的信息。

  阿裏亞等人發現,莫裏森蟲在其口部前方發育有一對小型的鉗狀附肢,稱爲“螯肢”。它長有一雙卵形大眼睛、具長步行肢以及分別執行感覺、抓握、粉碎和咀嚼功能的多對附肢的“多功能”頭部。這對典型的附肢使得它和蠍子和蜘蛛等節肢動物能夠擊殺、夾持和切碎獵物。

  這一發現,將螯肢動物的起源時間提前至距今5億年前,與此前確認的起源時間相比,提前了約3000萬年。

  和蠍子、蜘蛛是“親戚”

  研究人員此次發現的莫裏森蟲新物種,屬節肢動物門,通稱節肢動物。典型的節肢動物可分爲頭、胸、腹三部分,或頭部與胸部愈合爲頭胸部,或胸部與腹部愈合爲軀幹部,每一體節上有一對附肢。包括人們熟知的蝦、蟹、蚊、蠅、蝴蝶、蜘蛛、蜈蚣以及已滅絕的三葉蟲等都是節肢動物。

  現生的節肢動物主要分爲兩大類:一類是以蠍子、蜘蛛、蜱螨、鲎等爲代表的螯肢類;另一類是由多足類(以蜈蚣、馬陸等爲代表)、甲殼類(以蝦、蟹等爲代表)和六足類(以昆蟲爲代表)組成的有颚類。

  大約在5億4千萬年前,地球上的生命出現了一次“寒武紀大爆發”,絕大多數節肢動物類群已經起源甚至發生輻射,但螯肢動物在寒武紀是否已經起源一直不是很清楚。

  在此之前,盡管一部分寒武紀節肢動物具有明顯的似螯肢類特征,但螯肢類最典型的“螯肢”尚未在寒武紀化石中得到證實。

  有助進一步了解“寒武紀大爆發”

  莫裏森蟲具有發育比較完善的步行足,是生活在海底的捕食動物。它們和現代螯肢類形態相近,說明螯肢類節肢動物很可能起源于寒武紀更早期,並且迅速占據了其它節肢動物涉足較少的海底生態位。

  阿裏亞表示:“莫裏森蟲新物種的發現,進一步表明寒武紀時的生物爆發,出現了很多現代意義上的複雜物種,在早期的研究中我們往往認爲它們是更接近簡單物種的。”

  目前,螯肢動物是擁有超過11.5萬個物種的龐大節肢動物類群,弄清楚它們的起源,將不斷完善人們對地球動物起源和演化的認識,特別是對神奇的“寒武紀大爆發”的認識。

  同時,這項新發現進一步體現了寒武紀化石庫的科學重要性。加拿大布爾吉斯頁岩和中國澄江生物群等寒武紀化石庫,都保存了“寒武紀大爆發”中快速多樣化的動物身體造型和最早的海洋動物群落。

  團隊成員、中科院南京地質古生物所研究員趙方臣介紹道:“這些化石充分展現了動物的軟軀體形態特征,這包括附肢、眼睛、消化道甚至神經組織。莫裏森蟲新物種的發現,佐證了包括中國澄江生物群在內的寒武紀化石庫的核心重要性,該化石庫爲研究‘寒武紀大爆發’中的生物快速發展的多樣性提供了最早的群落樣本。”

  (原载于《科技日报》 2019-10-08 04版)

打印 責任編輯:侯茜

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